鱼类发电新能源技术-鱼类发电的生物学意义

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于鱼类发电新能源技术问题,于是小编就整理了2个相关介绍鱼类发电新能源技术的解答,让我们一起看看吧。

  1. 鱼类发电的生理学意义?
  2. 电鳐的发电原理?

鱼类发电的生理学意义

有的鱼为了生存,用放电的方法摄食或御敌。迄今世界上发现三种能发电的鱼:一种是电鲶,产于非洲河里,能发出高达350伏的电压;另一种是电鳗,产于美洲海洋中,其放电瞬间电压可高达886伏;再有一种是电鳐,产于大西洋,其发电电压只有50~80伏,但电流可至50安培,如取电压60伏计之,其发电功率可达3千瓦,有如一部小型发电机

电鱼发电奥妙何在?原来电鱼都具有一套类似于我们常见的蓄电池结构的发电器官,它是由肌肉细胞演变而成的。这些犹如蜂窝状的发电器官是由许多块“电扳”所组成。一般电鱼体中的“电板”为扁平状,厚度只有7~10微米,直径可至4~8毫米。“电板”分为两面:一面较为光滑,直接与神经系统相连;另一面则凹凸不平,无神经。“电板”和原来的肌肉细胞一样,具有膜外带正电,膜内带负电的静息电位。一旦神经系统传来一个指令信号时,“电板”的一面产生急转电势,而另一面不受神经控制,仍是原来的静息电位状态。由此,“电板”两面的电荷出现了不对称,因而产生了电流。

鱼类发电新能源技术-鱼类发电的生物学意义
(图片来源网络,侵删)

科学家已经探明,电鳐的发电器官大约由1000块“电板”串联成一个柱状体,又由2000个这样的柱状体并联起来,总数达200万块,所以它的发电功率很大。电鲶与电鳗的“电板”还要多,在500万块以上,所以它们能发出高压电。

有趣的是,电鳐、电鲶、电鳗发电器官装置部位,及其发射电流的部位都是不同的。电鳐的发电器官在头部与胸鳍间,发电时电流从腹部流向背部,以其后背电击敌人;电鲶的发电器官则分布在占身体三分之一的皮层下,发电时电流从头部流向尾部,以尾炮痛击来敌;电鳗的发电器官在身躯两侧,从胸鳍开始,一直延伸到尾部,发电时其电流从后部流向头部,则以正面相击迎敌。

电鳐的发电原理

原来,电鳐是活的“发电机”。它尾部两侧的肌肉,是由有规则地排列着的6000~10000枚肌肉薄片组成,薄片之间有结缔组织相隔,并有许多神经直通中枢神经系统。每枚肌肉薄片像一个小电池,只能产生150毫伏的电压,但近万个“小电池”串联起来,就可以产生很高的电压。电鳐尾部发出的电流,流向头部的感受器,因此在它身体周围形成一个弱电场。电鳗中枢神经系统中有专门的细胞来监视电感受器的活动,并能根据监视分析的结果指挥电鳗的行为,决定***取捕食行为或避让行为或其它行为。

鱼类发电新能源技术-鱼类发电的生物学意义
(图片来源网络,侵删)

有人做过这么一个实验:在水池中放置两根垂直的导线,放入电鳐,并将水池放在黑暗的环境里,结果发现电鳗总在导线中间穿梭,一点儿也不会碰导线;当导线通电后,电鳐一下子就往后跑了。这说明电鳗是靠“电感”来判断周围环境的。

电鳐身体内部有一种奇特的放电器官,可以在身体外面产生很强的电压。这个电器分布在电鳐的胸腹部两侧,样子像两个扁平的肾脏,是由许多蜂窝状的细胞组成的,它们排列成六角柱体,叫“电板”柱。电鳐身上共有2000个电板柱,有200万块“电板”。这些电板之间充满胶质状的物质,可以起绝缘作用。每个“电板”的表面分布有神经末梢,一面为负电极,另一面则为正电极。电流的方向是从正极流到负极,也就是从电鳐的背面流到腹面。

在神经脉冲的作用下,这两个放电器就能把神经能变成为电能,放出电来。

鱼类发电新能源技术-鱼类发电的生物学意义
(图片来源网络,侵删)

单个“电板”产生的电压很微弱,可是,由于数量很多,就能发出很强的电压来。电鳐的每一个电板,只是肌纤维的变态。发电器官是从某些鳃肌演变而来的,在演变发生过程中解除了腮肌原来的职务,而承担了新的作用——发电。发电器最主要的枢纽是器官的神经部分,电鳐能随意放电,放电时间和强度,它完全能够自己掌握。

电鳐还能够按照自己的需要,在10~16秒的时间里,每秒钟放电150次,每次放电电压有80伏特。

南美电鳐放出的电压小些,只有38伏特。

非洲最大的电鳐能产生220伏特的电压,功率达3000瓦,足足能够击毙大鱼。电鳐是用发电器官来杀死或麻痹猎物的。在梯斯河口捕到的两条电鳐,其中一条的胃中有一条900克重的鳗鲡和一条450克重的鲽鱼;另一条的胃中有一条重2200多克的鲑。所有这些被猎食的鱼,身上都有伤痕。电鳐发出的电流强度有强有弱,这同电鳐的大小和电板的多少有关系。

人如果不小心踩着海底的电鳐时,它放出的电足够将一个成年人电倒。

到此,以上就是小编对于鱼类发电新能源技术的问题就介绍到这了,希望介绍关于鱼类发电新能源技术的2点解答对大家有用。

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